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基于知识表示学习的名老中医治疗肺癌用药知识自动化补全研究

王欣宇 杨涛 胡孔法

王欣宇, 杨涛, 胡孔法. 基于知识表示学习的名老中医治疗肺癌用药知识自动化补全研究[J]. 南京中医药大学学报, 2023, 39(10): 972-978. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2023.0972
引用本文: 王欣宇, 杨涛, 胡孔法. 基于知识表示学习的名老中医治疗肺癌用药知识自动化补全研究[J]. 南京中医药大学学报, 2023, 39(10): 972-978. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2023.0972
WANG Xin-yu, YANG Tao, HU Kong-fa. An Automated Completion Study of Knowledge for the Treatment of Lung Cancer by Famous TCM Experts Based on Knowledge Representation Learning[J]. Journal of Nanjing University of traditional Chinese Medicine, 2023, 39(10): 972-978. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2023.0972
Citation: WANG Xin-yu, YANG Tao, HU Kong-fa. An Automated Completion Study of Knowledge for the Treatment of Lung Cancer by Famous TCM Experts Based on Knowledge Representation Learning[J]. Journal of Nanjing University of traditional Chinese Medicine, 2023, 39(10): 972-978. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2023.0972

基于知识表示学习的名老中医治疗肺癌用药知识自动化补全研究

doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2023.0972
基金项目: 

国家自然科学基金面上项目 82074580

国家重点研发计划 2022YFC3500201

江苏省重点研发计划 BE2022712

江苏省社会科学项目 21TQB001

详细信息
    作者简介:

    王欣宇, 男, 博士研究生, E-mail:20200996@njucm.edu.cn

    通讯作者:

    胡孔法, 男, 教授, 主要从事中医药人工智能与大数据分析研究,E-mail:kfhu@njucm.edu.cn

  • 中图分类号: R2-03

An Automated Completion Study of Knowledge for the Treatment of Lung Cancer by Famous TCM Experts Based on Knowledge Representation Learning

  • 摘要:   目的  针对名老中医治疗肺癌医案用药知识库构建任务, 实现知识库的自动化补全。  方法  设计名老中医治疗肺癌用药知识补全方法, 对症状、诊断、中药、舌象和脉象之间的相关性进行分析, 并根据阈值进行划分, 在组成初始知识库的基础上使用CrossE知识表示模型结合负采样技术学习知识库中各实体和关系在向量空间中的嵌入表示, 通过链路预测任务挖掘知识库中的隐藏关系。  结果  在对医案中各实体进行皮尔逊相关性分析的基础上利用CrossE模型所预测的关系在Hit@1、Hit@3、Hit@5和Hit@10指标上分别达到了16.19%、29.12%、35.85%和47.60%, 在MeanRank指标上达到了13.19。相较TransE、TransR等模型, 有显著提升。  结论  使用知识补全技术结合中医临床实践可以深入挖掘名老中医治疗肺癌的隐藏知识。

     

  • 图  1  研究结构图

    Figure  1.  Research structure diagram

    图  2  相关性热力图

    Figure  2.  Correlation heat map

    图  3  初始知识库结构示意图

    Figure  3.  Schematic diagram of the initial knowledge base structure

    图  4  链路预测结果

    注:A.病机“饮停胸胁”对应的症状;B.病机“饮停胸胁”对应的中药

    Figure  4.  Link prediction results

    图  5  链路预测结果

    Figure  5.  Link prediction results

    表  1  语义关系表

    Table  1.   Semantic relationship table

    关系类型 关系含义 详细描述 阈值
    pat_ton 诊断-舌象 相应诊断所易表现出的舌象 0.05
    pat_pul 诊断-脉象 相应诊断所易表现出的脉象 0.05
    pat_sym 诊断-症状 相应诊断所易表现出的症状 0.05
    pat_her 诊断-中药 相应诊断所常使用的中药 0.05
    ton_sym 舌象-症状 相应舌象所易表现出的症状 0.05
    pul_sym 脉象-症状 相应脉象所易表现出的症状 0.05
    sym_her 症状-中药 相应症状所常使用的中药 0.1
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    表  2  测试集评估结果

    Table  2.   Test set evaluation results

    模型 MeanRank Hit@1/% Hit@3/% Hit@5/% Hit@10/%
    TransE 17.03 14.92 24.71 30.44 40.57
    TransH 25.38 8.48 16.91 22.47 32.34
    TransR 23.29 10.07 18.87 24.47 34.58
    TransD 13.68 14.30 26.81 34.98 46.74
    ConvKB 45.20 6.01 11.78 15.93 22.63
    ERMLP 25.41 7.54 15.52 21.03 31.00
    CrossE 13.19* 16.19* 29.12* 35.85* 47.60*
    注: *为最优结果。
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    表  3  CrossE模型测试结果

    Table  3.   CrossE model test results

    模型 MeanRank Hit@1/% Hit@3/% Hit@5/% Hit@10/%
    未负采样 14.18 15.47 27.25 35.03 45.23
    负采样 13.19* 16.19* 29.12* 35.85* 47.60*
    注: *为最优结果。
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-04-23
  • 网络出版日期:  2023-11-10
  • 发布日期:  2023-10-10

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